뇌동맥류

3. 증상

뇌동맥류의 증상은 파열 여부에 따라 크게 달라진다.

대부분의 미파열 뇌동맥류는 특별한 증상을 일으키지 않는다.^[49] 하지만 동맥류가 커지거나 특정 위치에 있으면 주변의 뇌신경이나 뇌 조직을 압박하여 관련 증상이 나타날 수 있다. 드물게는 파열되기 전에 갑작스러운 심한 두통이나 시력 장애 등 전조 증상이 나타나기도 하지만, 아무 증상이 없는 경우가 더 흔하다.^[49]
파열 뇌동맥류는 혈액이 뇌를 둘러싼 공간으로 흘러나오는 지주막하 출혈을 일으키며, 이는 매우 위급한 상황이다. 가장 특징적인 증상은 이전에는 경험하지 못했던 갑작스럽고 극심한 두통, 이른바 "천둥 번개 두통"이다.^[15][13] 파열 시에는 이 외에도 구토, 의식 불명 등 다양한 신경학적 증상이 동반될 수 있으며^[10], 생명에 매우 치명적일 수 있다.^[16] 또한 파열 후에는 수두증이나 혈관 연축과 같은 심각한 합병증이 발생할 위험도 있다.^[11] 미세한 동맥류가 파열되면 뇌내 출혈로 이어져 국소적인 신경학적 문제를 일으키기도 한다.^[13]

3. 1. 미파열 뇌동맥류

3. 2. 파열 뇌동맥류 (지주막하 출혈)

• 몇 시간에서 며칠까지 지속될 수 있는 갑작스러운 심한 두통
• 메스꺼움과 구토
• 졸음, 혼란 및/또는 의식 상실
• 시각 이상
• 수막 자극 징후
• 어지럼증

4. 원인 및 위험 요인

뇌동맥류의 정확한 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않았지만, 여러 요인이 복합적으로 작용하여 발생하는 것으로 생각된다. 크게 후천적인 요인과 선천적/유전적 요인으로 나누어 볼 수 있다.

후천적 요인으로는 고혈압, 흡연, 과도한 음주(알코올 중독), 비만과 같은 생활 습관^[15][13][14] 및 특정 약물(예: 코카인) 사용^[2], 머리 외상이나 감염^[2] 등이 위험 요인으로 알려져 있다.

선천적/유전적 요인으로는 선천적인 혈관벽의 구조적 문제^[51], 유전적 소인(가족력)^[51], 대동맥 축착증^[15], 동정맥 기형^[16], 특정 결합 조직 질환^[15][17] 및 관련 유전자^[18] 등이 뇌동맥류 발생과 연관될 수 있다. 이러한 요인들은 단독으로 작용하기보다는 서로 영향을 주며 뇌동맥류 발생 및 파열 위험을 높이는 것으로 보인다.

4. 1. 선천적 요인

• 상염색체 우성 다낭성 신장 질환
• 신경섬유종증 1형
• 마르판 증후군
• 다발성 내분비 종양 1형
• 가성 탄성 황색종
• 유전성 출혈성 모세혈관 확장증
• 엘러스-단로스 증후군 2형 및 4형

• 1p34–36
• 2p14–15
• 7q11
• 11q25
• 19q13.1–13.3

4. 2. 후천적 요인

• 고혈압: 뇌동맥류 발생의 가장 중요한 위험 요인 중 하나로, 특히 치료받지 않거나 만성적인 고혈압은 뇌동맥류 발생 및 파열 위험을 높인다.^{[5][8][15][13][14]} 작은 혈관(직경 300 마이크로미터 미만)에서 발생하는 미세 동맥류(샤르코-부샤르 동맥류)는 만성 고혈압과 관련이 깊다.^[8]
• 흡연: 뇌동맥류 발생과 파열 위험을 모두 증가시키는 주요 요인이다.^{[5][15][13][14]}
• 알코올 중독: 과도한 음주는 뇌동맥류 발생과 관련이 있다.^{[5][15][13][14]}
• 약물 남용: 코카인이나 암페타민과 같은 특정 약물 사용은 뇌동맥류 발생과 연관된다.^[5][2] 정맥 주사를 통한 약물 남용은 감염성 진균 동맥류를 유발할 수도 있다.^[5]
• 기타: 비만^[15][13][14]이나 과도한 카페인 섭취^[5]도 관련 요인으로 언급된다.

• 감염: 특정 감염은 뇌동맥류를 유발할 수 있다.^[2]
• '''세균성 뇌동맥류''': 세균(주로 연쇄구균, 포도상구균) 감염이 원인이다. 세균성 심내막염이 가장 흔한 원인 질환이며, 패혈증, 세균성 수막염, 치과 치료 등과 관련될 수 있다. 감염원에서 온 균 덩어리가 뇌 혈관벽에 염증을 일으켜 혈관벽을 약화시키면서 발생한다.
• '''진균성 뇌동맥류''': 진균 감염으로 인해 발생하며, 세균성보다 드물다. 균혈증으로 인한 동맥벽 감염도 진균 동맥류를 유발할 수 있다.^[5]
• 외상: 머리에 가해진 충격으로 인해 발생하는 '''외상성 뇌동맥류''' traumatic cerebral aneurysm^영어가 있다.^[5][2][52] 이는 폐쇄성 또는 관통성 두부 외상 후에 발생할 수 있으며, 혈관벽이 직접 손상되어 생긴다. 일반적인 뇌동맥류와 달리 내경동맥의 전상돌기, 해면정맥동 부위나 전대뇌동맥, 중대뇌동맥의 말초부에 잘 발생한다. 외상성 뇌동맥류는 파열 위험이 40~60%로 높고, 외상 후 1~2주 사이에 파열될 수 있어 주의가 필요하다. 파열 시 사망률도 31~54%로 높다.^[52] 소아 뇌동맥류의 약 40%가 외상성이라는 보고도 있다.

• 동정맥 기형^[5][16]
• 대동맥 축착증^[15]
• 결합 조직 질환^[5][15]
• 다낭성 신장 질환^[5]

5. 병태 생리

동맥류는 혈액으로 채워진 혈관벽의 약한 지점에서 발생하는 팽창을 의미한다.^[24] 이는 선천적인 유전적 요인이나 후천적인 질병 때문에 발생할 수 있다. 동맥은 일반적으로 심장에서 나오는 높은 혈압을 견디기 위해 혈관 내피 세포로 이루어진 내막, 평활근 세포로 구성된 중막, 그리고 이를 감싸는 외막의 세 겹 구조를 가진다. 이 중 동맥의 강도를 유지하는 데 중요한 역할을 하는 중막이 어떤 이유로 손상되거나 결손되면, 혈관벽은 혈류의 반복적인 압력과 외상을 견디지 못하고 점차 부풀어 올라 동맥류가 형성된다.^[24] 영-라플라스 법칙에 따라 면적이 증가하면 동맥류 벽에 가해지는 장력도 커져 팽창이 가속화된다.^[19][20][21] 최근에는 전산 유체 역학 분석과 혈관 형태 지수를 조합하여 뇌동맥류 파열 가능성을 예측하는 연구도 제안되었다.^[22]

뇌동맥류 중 가장 흔한 형태인 '''낭상 동맥류'''는 거의 항상 혈관의 유전적 약점의 결과이며, 주로 뇌 바닥의 주요 동맥들이 만나는 윌리스 고리의 동맥 내에서 발생한다.^[26] 낭상 동맥류가 생긴 부위는 중막과 탄력판이 부족한 경향이 있으며(선천적), 동맥류 벽은 두꺼워지고 유리질처럼 변한 내막과 외막으로 구성된다.^[16] 특히 윌리스 고리에서 작은 교통 혈관이 주요 뇌 혈관을 연결하는 분지점은 구조적으로 약해 낭상 동맥류 발생에 취약하다.^[15] 낭상 동맥류가 잘 발생하는 위치는 빈도순으로 다음과 같다.^[26]

환자의 약 25%는 다발성 동맥류를 가지며^[13], 약 20%의 확률로 두개 내에 여러 개의 동맥류가 발견된다.^[50]

높거나 낮은 벽 전단 응력 모두 동맥류 발생 및 파열을 유발할 수 있지만, 작용 기전은 아직 명확히 밝혀지지 않았다.^[23] 낮은 전단 응력은 염증 반응을 통해 큰 동맥류의 성장과 파열을 유발하는 반면, 높은 전단 응력은 벽 반응(혈관벽의 반응)을 통해 작은 동맥류의 성장과 파열을 유발하는 것으로 추정된다.^[23] 동맥류 형성에 기여하는 다른 위험 요소로는 흡연, 고혈압, 여성, 뇌 동맥류 가족력, 감염 및 외상이 있다.^[23]

전단 응력에 의한 동맥벽의 구조적 손상은 T 세포, 대식세포, 비만 세포 등을 동원하는 염증 반응을 유발한다.^[23] 이 염증 반응 과정에서 인터루킨 1 베타, 인터루킨 6, 종양 괴사 인자 알파(TNF 알파), MMP1, MMP2, MMP9, 프로스타글란딘 E2, 보체계, 활성 산소(ROS), 안지오텐신 II와 같은 다양한 염증 매개 물질이 분비된다.^[23] 또한, 동맥의 중간막 층의 평활근 세포는 내막으로 이동하여 평활근 세포의 기능이 수축 기능에서 염증 유발 기능으로 변경된다.^[23] 이것은 동맥벽의 섬유화를 유발하여 평활근 세포 수를 감소시키고, 콜라겐 합성을 비정상적으로 만들어 동맥벽이 얇아지고 동맥류 형성 및 파열 위험을 높인다.^[23] 뇌 동맥류와 관련된 특정 유전자 좌위는 확인되지 않았다.^[23]

일반적으로 직경이 7mm보다 큰 동맥류는 파열되기 쉬우므로 치료 대상으로 간주된다. 한편, 7mm 미만의 동맥류는 전교통동맥과 후교통동맥에서 발생하며 다른 위치에서 발생하는 동맥류에 비해 파열되기 쉽다.^[23] 파열되지 않은 뇌동맥류는 '''미파열 뇌동맥류'''라고 불린다. 뇌에서 발생하는 출혈은 심각한 결과를 초래할 수 있으므로, 발견된 미파열 뇌동맥류의 경과에 대한 관심이 높아 활발한 역학 연구가 진행되어 왔다.^[50] 대부분의 뇌동맥류는 지주막하 공간에 형성되므로, 파열 시 지주막하 출혈을 일으키며, 이는 지주막하 출혈의 가장 흔한 원인이다.

드물게 발생하는 '''방추형 장골동맥확장 동맥류'''는 동맥 벽의 한쪽만 늘어나는 것이 아니라 혈관 전체를 둘러싸는 동맥의 일부가 넓어지는 것을 나타낸다. 연간 파열 위험은 1.6~1.9%로 추정된다.^[6][7]

6. 진단

6. 1. 비침습적 검사

• 자기 공명 혈관 조영술 (MRA)
• 뇌혈관 조영술이나 3D-CTA에 비해 침습 정도가 낮고, 방사선 피폭에 대한 우려가 없는 검사 방법이다. 이 때문에 건강검진 등에서 뇌동맥류를 조기에 발견하기 위한 스크리닝 검사로 활용되기도 한다.
• 다만, 강력한 자기장을 이용하므로 과거 수술 등으로 체내에 금속 물질이 삽입된 경우에는 검사를 받을 수 없다.
• MRI의 T1 강조 영상과 T2 강조 영상을 비교하여 동맥류 내부에 혈전이 있는지 여부도 확인할 수 있다.

• 3D-CT 혈관 조영술 (3D-CTA)
• 조영제를 정맥에 주사한 후 CT로 촬영하는 방식이다. 이 과정에서 비교적 높은 선량의 X선에 노출될 수 있다.
• 정맥 주사가 필요하기 때문에 MRA보다는 침습적인 검사로 간주된다.
• 사용되는 조영제가 드물게 알레르기 반응을 일으킬 수 있다는 점도 고려해야 한다.
• 하지만 침습성이 높은 뇌혈관 조영술에 비하면 환자가 느끼는 부담은 훨씬 적다.

6. 2. 침습적 검사

• 자기 공명 혈관 조영술(MRA)
• 뇌혈관 조영술이나 3D-CTA에 비해 침습이 적고 방사선 피폭 우려가 없어 뇌 검진 시 스크리닝 검사로 활용된다.
• 그러나 강력한 자기장을 이용하므로, 과거 수술 등으로 체내에 금속 물질이 있는 경우에는 시행할 수 없다.
• MRI의 T1 강조 영상과 T2 강조 영상을 비교하여 동맥류 내 혈전 유무를 파악할 수도 있다.
• 작은 뇌동맥류 진단에는 민감도가 제한적일 수 있다.^[27][28]

• 3D-CTA (3D-CT angiography)
• 조영제를 정맥 주사한 후 CT으로 촬영하는 방식이다.
• 정맥 주사가 필요하고 비교적 고선량의 X선에 노출되므로 MRA보다 침습적이다.
• 조영제는 알레르기 반응을 일으킬 수 있다는 단점도 있다.
• MRA와 마찬가지로 작은 뇌동맥류 진단에는 민감도가 제한적일 수 있다.^[27][28]
• 뇌혈관 조영술보다는 환자에게 가해지는 부담이 훨씬 적다.

• 뇌혈관 조영술
• 뇌동맥류의 정확한 위치, 크기, 형태를 파악하고 치료 계획을 세우는 데 중요한 검사이다.
• 혈관을 절개하고 카테터를 혈관 내에 삽입하여 뇌까지 도달시킨 후, 카테터를 통해 조영제를 주입하며 X선 촬영을 진행한다. 3D 촬영이 가능한 장비를 사용하기도 한다. 이 과정 때문에 침습성이 매우 큰 검사로 분류된다.
• 과거에는 뇌동맥류 진단의 표준 검사였고, 특히 수술적 치료를 앞둔 환자에게는 필수적인 검사로 여겨졌다.
• 그러나 검사 자체의 침습성, 카테터로 인한 혈관 손상 위험, 조영제 알레르기 반응 위험 등이 존재한다.
• 최근에는 MRA, 3D-CTA 등 다른 진단 장비의 발전으로 충분한 영상 진단이 가능해짐에 따라, 뇌혈관 조영술은 꼭 필요한 경우에만 시행하는 경향이 있다.^[27][28]

6. 3. 지주막하 출혈 진단

7. 치료

• 수술적 클리핑: 개두술을 통해 뇌에 직접 접근하여 동맥류의 목 부분에 특수 제작된 클립을 집어 혈류를 차단하는 방법이다. 1937년 존스 홉킨스 병원의 월터 댄디가 처음 도입했다.^[38]
• 혈관 내 코일 색전술: 카테터를 혈관을 통해 뇌동맥류까지 삽입한 후, 백금 코일을 동맥류 내부에 채워 넣어 혈류를 막는 방법이다.^[40] 넓은 입구를 가진 동맥류의 경우 스텐트를 사용하여 코일을 지지하기도 한다.^[41]

7. 1. 미파열 뇌동맥류 치료

• 클리핑: 머리를 여는 수술(개두술)을 통해 동맥류의 목 부분(근본)에 금속 클립을 장착하여 혈류를 차단하는 방법이다. 클립은 뇌 안에 영구적으로 남게 된다.
• 코일 색전술: 사타구니 등의 혈관을 통해 카테터를 뇌동맥류까지 삽입한 후, 동맥류 내부에 백금 코일을 채워 넣어 혈류를 막는 방법이다.

7. 2. 파열 뇌동맥류 (지주막하 출혈) 치료

• 수술적 클리핑: 개두술을 통해 뇌에 직접 접근하여, 특수하게 설계된 작은 금속 클립으로 동맥류의 목 부분(기저부)을 집어 혈류가 동맥류로 들어가지 못하게 차단하는 수술이다. 이 방법은 1937년 존스 홉킨스 병원의 월터 댄디가 처음 도입했다.^[38] 최근에는 코를 통해 내시경을 넣어 접근하는 방법도 연구되고 있다.^[37] 수술 후에는 카테터 혈관 조영술이나 컴퓨터 단층 촬영 혈관 조영술(CTA)을 통해 클립이 제대로 위치하여 동맥류가 완전히 차단되었는지 확인한다.^[39]
• 혈관 내 코일 색전술: 카테터라는 가늘고 긴 관을 주로 다리의 대퇴 동맥을 통해 혈관 안으로 삽입하여 뇌 혈관 속 동맥류까지 도달시킨다. 이후 백금으로 만들어진 부드러운 코일을 동맥류 내부에 채워 넣어 혈액의 흐름을 막고 혈전(피떡)을 형성시켜 동맥류를 폐쇄하는 시술이다.^[40] 동맥류의 입구(목 부분)가 넓어 코일이 빠져나올 위험이 있는 경우에는, 스텐트라는 금속 그물망을 먼저 설치하여 코일을 지지하기도 한다.^[41]

8. 치료 후 관리

뇌동맥류 치료를 받은 후에도 꾸준한 관리가 필요하다. 어떤 방법으로 치료했는지에 관계없이 재발이나 합병증 발생 가능성이 있기 때문이다. 예를 들어 코일 색전술로 치료한 경우, 시술 후 동맥류가 완전히 막히지 않거나(불완전 폐색) 시간이 지나 다시 커지는 재발 등이 발생할 수 있어 경과 관찰이 필수적이다. 클리핑 수술이 성공적으로 이루어졌다고 하더라도, 장기적으로 재발하거나 새로운 동맥류가 생길 위험이 있다. 클리핑 시술 후 20년 동안 약 12%의 환자에게서 지주막하 출혈이 다시 발생한다는 보고도 있어, 지속적인 추적 관찰이 요구된다.

따라서 치료 후에는 정기적으로 영상 검사를 받아 동맥류의 상태 변화나 새로운 문제 발생 여부를 확인해야 한다. 일반적으로 6개월 또는 1년 간격으로 검사를 시행하며, 검사 결과 동맥류의 확대나 모양 변화, 혹은 관련 증상의 변화가 관찰되면 치료 방침을 다시 검토하게 된다.

치료 후에도 뇌동맥류 파열 위험을 낮추기 위한 생활 습관 개선 노력을 지속하는 것이 매우 중요하다. 특히 금연은 반드시 실천해야 하며, 과도한 음주 습관을 개선하고 고혈압이 있다면 적극적으로 치료하고 관리해야 한다. 이러한 위험 요소를 꾸준히 관리하는 것은 치료 효과를 유지하고 재발 및 합병증 위험을 줄이는 데 필수적이다.

9. 예후

뇌동맥류가 파열되면 혈액이 뇌 주변 공간으로 누출되어 지주막하 출혈이 발생한다. 파열은 보통 예고 없이 갑작스럽게 나타나며, "천둥 번개 두통"이라 불리는 극심한 두통을 동반하는 경우가 많다.^[15][13] 파열된 뇌동맥류의 증상은 위치와 크기에 따라 다양하며, 심한 두통, 메스꺼움, 구토, 졸음, 혼란, 의식 상실, 시각 이상, 수막 자극 징후, 어지럼증 등이 나타날 수 있다.^[10][13]

파열된 뇌동맥류의 예후는 동맥류의 크기와 위치, 환자의 나이, 전반적인 건강 상태, 그리고 신경학적 상태에 따라 크게 달라진다. 환자의 약 60%는 파열 직후 사망하며,^[16] 생존하더라도 재출혈, 수두증, 혈관 연축 등의 합병증이 발생할 수 있다. 결과를 예측하는 가장 중요한 지표는 환자의 신경학적 상태를 평가하는 헌트-헤스 등급과 나이이다. 일반적으로 응급실 도착 시 헌트-헤스 등급이 낮고(I, II) 나이가 젊은 환자는 예후가 좋은 편이지만, 등급이 높거나 고령인 환자는 예후가 좋지 않다. 전체적으로 파열 환자의 약 2/3는 사망하거나 영구적인 장애를 갖게 되는 등 좋지 않은 결과를 맞는다.^[24][44][45]

반면, 파열되지 않은 '''미파열 뇌동맥류'''는 의료 영상 검사 중 우연적 영상 소견으로 발견되는 경우가 늘고 있다.^[46] 미파열 뇌동맥류의 파열 위험은 동맥류의 크기, 위치, 모양 등 여러 요인에 따라 다르다. 크기가 클수록 파열 위험이 증가하는 경향이 있지만,^[11] 실제로 파열되는 동맥류의 대부분은 지름 10mm 미만이다.^[13] 7mm 미만의 작은 동맥류는 파열 위험이 연간 1% 미만으로 낮고 성장 속도도 느리다.^[43]

미파열 뇌동맥류의 자연 경과에 대한 대규모 연구 결과는 다음과 같다.

최근에는 동맥류의 높이, 종횡비, 유입 각도, 방사선 정보학적 특징 등 다양한 형태학적 지표를 이용해 파열 위험을 예측하려는 연구가 진행되고 있다.^[48] 미파열 뇌동맥류가 발견된 경우, 크기, 위치, 환자 상태 등을 고려하여 혈관내 클리핑이나 스텐트 삽입 등의 치료를 하거나, 매년 컴퓨터 단층 촬영 혈관 조영술(CTA) 또는 자기 공명 혈관 조영술(MRA) 등으로 추적 관찰을 할 수 있다.^[47] 약 20%의 환자에서는 여러 개의 뇌동맥류가 발견되기도 한다.^[50]

10. 한국의 뇌동맥류

뇌동맥류의 유병률은 약 1~5% 정도로 추정되며, 미국에서는 인구의 약 1,000만 명에서 1,200만 명 정도가 해당될 것으로 보인다.^[49][24] 발생률은 미국 기준으로 연간 10,000명당 1명(약 27,000명) 수준이며, 주로 30세에서 60세 사이의 연령대에서 가장 많이 발생한다.^[49][24] 성별로는 여성에게서 남성보다 약 1.5배(3:2 비율) 더 흔하게 나타나는 경향이 있다.^[49][14] 소아에게서는 뇌동맥류가 드물게 발견된다.^[14]

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